SU1237156A1 - Способ получени кормовой добавки дл жвачных животных - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к молочной иромыишенности и может быть использовано при производстве кормовых добавок .

Цель изобретени  - сокращение про- должительности процесса, улучшение качества продукта и снижение энергозатрат .

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что лактозусодержащие. вторич- ные продукты молочной промышленности подвергают молочнокислому брожению до достижени  активной кислотности 3,7 - 4,3 рН, смешивают с заданными количествами кислоты и мочевины., cry- щают до массовой доли сухих веществ 40 - 80 % или процесс ведут без сгущени , нагревают до 60 - , выдерживают смесь при этой температуре в течение 1 - 4 ч, после чего ее охлаж- дают до 30 - , внос т затравку в виде сернокислого натри  в количестве , обеспечивающем соотношение серы и небелкового азота 1 : 10 - 15 вес.ч,, а затем нейтрализуют до pFl 2,5 - 7,0„ На 1 ч. лактозы берут 0,15 - 0,5 ч. мочевины, в качестве кислот используют фосфорную, серную или молочную в количестве, обеспечивающем активную кислотность среды 1,5 - 4,0 рН, а сернокислый натрий внос т в виде порошка или суспензии, Кормовую добавку получают в жид-ком , или сгущенном, или сухом виде,

Б результате предварительного молочнокислого брожени  кислотность сыворотки повьш1аетс  до 3,7 - 4,3 рН что приводит к снижению расхода минеральных кислот, а также к ускорени взаимодействи  лактозы и мочевины благодар  сочетанию минеральной кислоты и молочной, образующейс  при брожении.

Предлагаемые величины активной кислотности при проведении молочнокислого брожени  выбраны с таким расчетом , чтобы при достаточном накоплении молочной кислоты снюкение содержани  лактозы было минимальным, так как последн   необходима дл  образовани  лактозилмочевины. Экспериментальным путем определен диапазон значений активной кислотности (3,7 - 4,3 рН) или титруемой (160 ± 10 - 80 t 5°Т) 1°Т соответствует содержанию в 100 МП сырь  0,009 г молочной кислоты, образующейс  в продессе бржени  из лактозы. Так как молскул р- Н1,Й вес лактозы составл ет 342,3, а

5

0

0

молочной кислоты 90, то увеличение 1СИСЛОТНОСТИ только на 10 приводит к с йжению содержани  лактозы в 100 14Л сырь  на 0,086 г, в св зи с чем проведение молочнокислого брожени  при значении рН ниже 3,7 нежелательно . Значение рН 4,3  вл етс  мак- симапьным дл  минимального накоплени  молочной кислоты. При таком значении рН, которое соответствует 66, кондентраци  молочной кислоты составл ет 0,6 %, повышение значени  рН на 0,1 единицы приводит к увеличению расхода минера льной кислоты более чем на 20 %г поэтому использование сыворотки с рН 4,4 нецелесообразно.

Продолзкительность вьщерживани  смеси установлена таким образом, чтобы достичь наиболее полного соедине- ни  лактозы с мочевиной, Пр.и предельных значени х продолжительности 1 и 4 ч. превращение лактозы в лактозил- мочевину достигает 50 - 80 %. Выдерживание смеси в течение 0,5 ч позвол ет превратить только 10 - 15 % лактозы , увеличение продолжительности выдерживани  более 4 ч. положительного Э ффекта не дает, так как св зывание лактозы остаетс  неизменным.

Внесение кристаллизующих веществ перед нейтрализацией в среду с опти- м-альны ; значением кислотности ускор ет образование лактозилмочевины, сокраща  тем самым продолжительность выдерживани  смеси. Сокращение продол- лштельности вьщерживани  смеси позвол ет в 3,7 раза снизить энергозатраты ,

Введение мочевины перед упариванием не только повышает массовую долю сухих веществ смеси, но и предотвращает загустевание массы, облегча  выгрузку ее из аппарата. Упаренна  масса даже при массовой доле сухих веществ свьш1е 50 % в нагретом состо нии обладает текучестью из-за свойств мочевины частично расщепл ть белковую молекулу и как следствие устранени  гелеобразовани .

Применение в качестве кристаллизующих веществ серусодержащих солей существенно вли ет на повьшюние качества готового продукта, поскольку способствуют введению в его состав серы - элемента, наличие которого в составе корма обеспечивает повышение эффективности использовани  азота микроорганизмами желудка жвачных животных .

312

Оптимальное соотношение серы и азота мочевины равно 1:15.

Предлагаемые соотношени  серы и азота мочевины, примерно равные 1:10- 15,  вл ютс  благопри тными дл  ус- воени  азота. Снижение соотношени  до 1:20 положительного эффекта не дает из-за низкой дозировки серусо- держапшх веществ, а увеличение до 1:5 ухудшает качество продукта из-за их высокого содержани , действующего как слабительное.

В качестве серусодержащих солей используют сернокислый натрий (безводный и дес тиводный), недорогое и нетоксичное вещество. В сельском хоз йстве сернокислый натрий в.дозах 15 - 50 г на голову дл  крупного ро- .гатого скота или 3 - 10 г дл  мелкого рогатого скота используетс  как вещество, повышающее аппетит, в больших дозах - как слабительное. Кроме того, предлагаемые количества сернокислого натри , превосход щие количества затравки по известном спосо- бу, ускор ют образование лактозилмо- чевины и тем самым способствуют сокращению продолжительности выдерживани  массы. Улучшаетс  также качество кормовой добавки вследствие соответстви  массы сернокислого натри  в су точной дозе кормлени  дозировке, рекомендованной дл  повьшгени  аппетита. Прин тые режимы позвол ют снизить в полученном продукте содержание свободных Сахаров и мочевины (см.табл.1) из-за большего образовани  лактозил- мочевины, что обеспечивает повьшение эффективности использовани  небелкового азота.

Пример 1. В 100 кг подсырной сыворотки с рН 6,1 (20), плотностью 1,023 10 кг/м, с массой сухих веществ 6 кг (в том числе 4,5 кг лактозы ) внос т бактериальную, закваску и вьщерживают при до рН 4,3 () Масса лактозы после брожени  снижает.- с  на 0,5 кг и составл ет 4 кг. В полученную кислую сыворотку при посто нном перемешивании внос т 0,24 кг 94,7 %-ной серной кислоты, после чего рН среды снижаетс  до 3,5. Затем сыворотку нагревают до и внос т 1,2 кг мочевины. Смесь перемешивают до полного растворени  мочевины, при этом массова  дол  сухих веществ увеличиваетс  до 7,3%. Обогащенную мочевиной сыворотку сгущают до массовой доли сухих веществ 62 %. Полученна 

г

j ю

(j 20 25 35

40 5 50 55 30

564

масса отличаетс  текучестью, ее легко сливают из вакуум-аппарата в емкость с паровой рубашкой, где при 60-65°С выдерживают в течение 4 ч, затем охлаждают до 30 С и при перемешивании внос т 0,37 кг натри  сернокисо юго дес тиводного ( 10 Hj О) , что соответствует соотношению серы и азота 1:15. Сернокислый натрий ввод т в виде суспензии. С этой целью к нему добавл ют 2 кг сгущенной массы с температурой 50°С, получа  при перемешивании однородную смесь.

Сгущенную массу после внесени  сернокислого натри  охлаждают до 20 С, нейтрализуют до рИ 4,5 1 кг 40%-ного раствора едкого натра, получа  готовый продукт в виде пасты с массовой долей сухих веществ 60 %.

Содержание в продукте св занной с мочевиной лактозы составл ет 55 %.

И р и м е р 2. Процесс осуществл ют аналогично примеру 1 за исключением того, что в качестве лактозусодер- жащего сырь  используют творожную сыворотку плотностью 1,022 10 кг/м , с массовой долей сухих веществ 5,2 % (5,2 кг,в том числе 3,9 кг лактозы)и рН 4,3 (85°Т),которую сбраживают до рН 3,7,после чего масса лактозы снижаетс  до 3,25 кг.Подкисл ют кислую сьг- воротку до рН 2,52,2 кг 40%-ной фосфорной кислоты, ввод т 1,625 кг мочевины . При этом массова  дол  сухих веществ увеличиваетс  до 7,44%. Обогащенную мочевиной сыворотку при 65- 70°С выдерживают в течение 1 ч, охлаждают до 40°С и ввод т 0,276 кг безводного сернокислого натри  (), в виде порошка, что соответствует соотношению серы и азота 1:12. После охлаждени  массы до 20°С ее нейтрализуют до рН 5,0 2,9 кг 40 %-ного раствора едкого натра и получают го- . товый продукт - жидкий, с массовой долей сухих веществ 8,5 %.

Содержание св занной с мочевиной лактозы 65 %.

П р и м е р 3 . Процесс осуществл ют аналогично примеру 2 за исключением того ,что выдерживание обогащенной сыворотки провод т в течение 0,5 ч.

Готовый продукт отличаетс  низким содержанием лактозилмочевины, так как содержание лактозы, св занной с мочевиной, составл ет 14 %.

П р и м е р 4. Процесс осуществл ют аналогично примеру 2 за исключением того, что смесь выдерживают 5 ч.

Содсржа не лактозы, св занной с мочевиной, составл ет 66 % (увеличение по сравнению с примером 1 лишь на 1%). Процесс энергоемкий.

Пример 5, Процесс осуществл ют аналогично примеру 2 за исключением того, что сыворотку сбраживают до рН 3,5 (190), в результате чего масса лактозы снижаетс  до 2,35 кг,а расход компонентов составл ет , кг: фосфорна  кислота 1,95; мочевина 1,18; Na,, 80 0,2,

В полученном продукте содержание лактозь:, св занной с мочевиной, та- кое же как и по гфимеру 2. Однако сбраживать сыворотку до рН 3,5 нецелесообразно из-за значительного снижени  лактозы (на 27,6 %).

Пример 6. Процесс осущест- вл ют аналогично примеру 2 за исключением того, что не используют минеральную кислоту, увеличива  выдержку смеси до 3 ч, после чего ее нейтрализуют гидроокисью кальци , при- мен емой в виде суспензии, и получают готовьш продукт, содержащий 50 % лактозы, св занной с мочевиной.

Пример 7. 100 кг творожной сыворотки плотностью 1,023-10 кг/м с массовой долей сухих веществ 6 % (6 кг, в том числе 4,6 кг лактозы) и рН 4,5 (60°Т) выдерживают при до рН 4,3 (80°Т), при этом масса лактозы составл ет 4,45 кг. Затем сыворотку подкисл ют до рН 2,0 0,545 кг серной кислоты (94,7 %-на , плотностью 1,83340 кг/м ), внос т 0,67 кг мочевины и при нагревании перемешивают до полного ее растворени . Массова  дол  сухих веществ увеличиваетс  до 7,1 %, Обогащенную мочевиной сыворотку сгущают до массово доли сухих веществ 40 %, сливают из вакуум-аппарата, выдерживают при 70° в течение 2 ч, охлаждают до 30°С, внос т в виде порошка 160 г , что соответствует соотношению серы и небелкового азота 1:10, после охлаждени  до 18°С нейтрализуют до рН 7,0 0,75 кг углекислого аммони  и обез- воживают на распылительной сушилке Ниро Атомайзер при температуре воздуха на входе 130 - 140 С и выходе 75 - . Готовый продукт - светло- кремовый крупинчатый порошок без за- паха, слегка гигроскопичный.

Содержание св занной с мочевиной лактозы 70 %.

Пример 8, В резервуаре с мешалкой смешивают 3000 кг подсырнсй соленой сыворотки с рН 6,0 (18°Т) и 1900 кг сыворотки с рН 3,6 (190°Т), Получают 4900 кг смеси с рН 4,0 (85°Т), плотностью 1,02310 кг/м , с массовой долей сухих веществ 6,4 % (314 кг, в том числе 203 кг лактозы и 19,6 кг хлористого натри ). При посто нном перемешивании в смесь внос т 5 кг фосфорной кислоты массовой долей 40 %,плотностью 1,254-10 кг/м , добива сь с:1Ш ени  кислотности сыворотки до рН 3,8, Затем в реактор закачивают 200 л подкисленной сыворотки , внос т 88 кг мочевины и при нагревании до и перемешивании раствор ют ее, после чего полученный раствор возвращают в резервуар, смешивают его с наход щейс  там сывороткой и подают на сгущение, Массова  дол  сухих веществ сыворотки перед упариванием составл ет 8,1 %, Сгущение осуществл ют до массовой доли сухих веществ 41 . Полученную массу подают в ванну-кристаллизатор, где выдерживают при в течение 2 ч, охлаждают до 40°С, при посто нном перемешивании внос т 37 кг Na SO 10 , что соответствует соотношению серы к небелкового азота 1:11, После охлаждени  20°С, массу нейтрализуют до рН 4,5 8,5 кг. 40 %-ного раствора едкого натра и получают сиропообразный, без запаха продукт с массовой долей сухих веществ 40 %, в котором 60 % лактозы находитс  в св занном состо нии .

Пример 9. Процесс осуществл ют аналогично примеру 8 за исключением того, что в качестве лактозусо- держащего сырь  используют 100 кг ультрафильтрата творожной сыворотки плотностью 1,022-10 кг/м , с массовой долей сухих-веществ 4,7 % (4,7кг, в том числе 4 кг лактозы) и рН 4,7 (60°Т), которую выдерживают при 40°С до рН 4,3 (85°Т), в результате чего масса лактозы снижаетс  до 3,7 кг. Подкисление ведут до рН 4,0 0,25 кг фосфорной кислоты, внос т 1,1 кг мочевины , увеличива  массу сухих веществ до 5,8 7„, а после сгущени  и вьгдерл;ивани  внос т 0,25 кг МЛз 50, 10 Н,;0, что соответствует соотношению серы и небелкового азота 1:20. Нейтрализуют массу до pFl 4,3 смесью едкого натра и диаммоннйфосфата и

получают готовый продукт с массовой долей сухих веществ 40 %.

Снижение количества вносимого сернокислого натри  позволило перевести в св занное состо ние только 15 % лактозы, что ухудшает качество готового продукта из-за высокого содержаНИН свободных лактозы и мочевины.

Пример 10. Процесс осуществл ют аналогично примеру 9 за исклю- чением того, что ввод т 104 г

10

(соотношение серы и небелкового азота 1:5).

В готовом продукте содержитс  72% лактозы, св занной с мочевиной. Однако высокое содержание в продукте сернокислого натри  приводит к растрой- ству желудочно-кишечного тракта животного .

Пример 11. Процесс осущест- вл ют аналогично примеру 1 за исключением того, что в качестве лактозу- содержащего сырь  используют мелассу с массовой долей сухих веществ 21 %

(21,0 кг, в том числе 17 кг лактозы) 25 .ченных по известному и предлагаемо- и рН 5,3 (155°), которую при 4ГС му способам, приведены в таблице.

Основные физико-химические показатели качества кормовой добавки (% к продукту)

Массова  дол  воды

Массова  дол  свободной мочевины

Массова  дол  свободных Сахаров

Массова  дол  лак- то зилмочевины или гликозилмочевины

Массова  дол  азотистых веществ в 60 %-ной пасте

Плотность, 103 кг/м

В виде кристаллов.

выдерживают до рН 4,3 (280°Т), после чего масса лактозы составл ет 15,92к Подкисление до рН 2,0 ведут 1,7 кг 98 %-ной серной кислоты, затем внос  8 кг мочевины, массова  дол  сухих веществ при этом увеличиваетс  до 27,9 %. Обогащенную мочевиной мелассу сгущают до массовой доли сухих веществ 80 %. Текучую при 60°С массу легко выгружают из вакуум-аппарата в емкость, где при 70°С выдерживают 2ч и по охлаждении до 40°С внос т 3,76 кг Naj50 10 , что соответствует Соотношению серы и азота 1:10. Смесь тщательно перемешивают и получают готовый продукт, представл ющий пастообразную, подобно меду, массу с рН 2,75 и массовой долей сухих веществ 77 %. Содержание в продукте св занной с мочевиной лактозы составл ет 77 %.

Основные физико-химические показатели качества кормовых добавок, полу30 - 60

2,5 - 5,3

16 - 23

5 - 20

12 - 24

40

41

1,2-- 1,4

1,2 - 1,4

9123715610

Применение предлагаемого способа л ми, снизить трудо-и энергозатраты, позвол ет перевести вторичное молоч- св занные с выдерживанием смеси, вы- ное сырье из лактозусодержащего в про- грузкой сгущенной массы, исключить теиновую кормовую добавку, обладающую использование дорогих и дефицитных высокими органолептическими показате- § веществ,

Claims (4)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ, предусматривающий смешивание лактозусодержащего сырья с мочевиной и кислотой с последующим проведением процессов нагревания смеси до заданной температуры, выдержки при этой температуре, охлаждения, нейтрализации и внесения кристаллизующих веществ, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса, улучшения качества продукта и снижения энергозатрат, перед смешиванием лактозусодержащее сырье подвергают молочнокислому брожению до активной кислотности 3,7 - 4,3 pH, выдержку ведут в течение 1 - 4 ч, а в качестве кристаллизующих веществ используют сернокислый натрий, который вносят перед нейтрализацией в количестве, при котором в готовом продукте на 1 ч. серы приходится 10 - Ί5 ч. небелкового азота.

2. Способ поп. 1, отлича тощи й с я тем, что после смешивания сброженного лактозусодержащего сырья с кислотой и мочевиной проводят сгущение смеси до массовой доли сухих S веществ 40 - 80 %.

3. Способ поп. ^отличающийся тем, что сернокислый натрий используют в количестве 14 - 47 % к массе мочевины.

4. Способ по п. 1, о т л и ч а тощий с я тем, что в качестве лактозусодержащего сырья используют молочную сыворотку или ультрафильтрат творожной:сыворотки, или мелассу.

SU ,,1237156 >